一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置的制作方法

本申请涉及于防护工程领域的柔性防护系统，特别地涉及一种消能装置的动力性能测量装置。

背景技术：

1、我国山区坡面地质灾害频发，其中落石崩塌是地质灾害的主要形态，占总量75％以上，采用柔性防护系统可进行有效防护。经过多年发展，边坡柔性防护系统目前主要包括主动网、被动网、引导网、棚洞防护装置等，具体包括支撑结构(钢柱)、钢丝绳及其制品、金属网、消能装置(如减压环)、连接构件(卸扣、绳卡)等基本构件。消能装置对提升柔性防护系统的整体抗冲击能力是极其重要的。

2、依据中华人民共和国交通运输部发布的行业标准jt/t1328-2020《边坡柔性防护系统》之相关规定，边坡柔性防护系统的消能装置应进行动力力学性能试验。

3、行业标准jt/t1328-2020《边坡柔性防护系统》中给出了一种消能装置动力性能实验装置，示意图如图1所示，将冲击试块通过起重装备提升到符合实验要求的高度后释放，拉力传感器及其配套的数据采集系统可以直接获得消能装置的拉力时程曲线(f-t曲线)，然后测量消能装置在试验前后的最大变形量δd，进而获得消能装置在动力冲击作用下力-变形曲线(f-δ曲线)。

4、可见，在消能装置动力性能实验装置的现有技术中，一方面，无法同时同步采集拉力f和变形位移δ数据；另一方面，在冲击试块的快速下降过程中，连接钢丝绳容易抖动、偏离冲击试块坠落的竖直方向，从而造成变形位移δ的测量不准确，据此得出的消能装置力学性能评价是不符合其实际冲击情况的。为了柔性防护系统事业的向上发展，亟需一种消能装置的动力性能测量装置。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本申请提供了一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，以解决现有的消能装置动力性能实验装置测量不准确的技术问题。

2、本申请提供了一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于，包括反力墙、上支撑架、变形位移指示器、下支撑架、拉力传感器、消能装置、连接钢丝绳、冲击试块、非接触式视觉测量系统，所述上支撑架包括第一轴承部件、第二轴承部件，所述第一轴承部件和所述第二轴承部件间隔设置在所述上支撑架上，所述第二轴承部件在所述反力墙的垂直方向上位于所述第一轴承部件的外侧；

3、所述上支撑架和所述下支撑架沿着所述反力墙的竖直方向固定在所述反力墙上，所述拉力传感器连接在所述下支撑架上，所述消能装置的下侧与所述拉力传感器连接，所述消能装置的上侧与所述连接钢丝绳的一端连接，所述连接钢丝绳的另一端在依次穿过所述第一轴承部件、所述第二轴承部件后，与所述冲击试块连接；

4、所述变形位移指示器固定在所述连接钢丝绳上，且位于所述第一轴承部件和所述消能装置之间，所述非接触式视觉测量系统用于测量所述变形位移指示器的位移。

5、可选地，所述第一轴承部件包括第一滑槽，所述第二轴承部件包括第二滑槽，在所述连接钢丝绳穿过所述第一轴承部件、所述第二轴承部件后，所述连接钢丝绳位于所述第一轴承部件的所述第一滑槽和所述第二轴承部件的所述第二滑槽内。

6、可选地，还包括导向限位器，所述导向限位器、所述上支撑架和所述下支撑架沿着所述反力墙的竖直方向固定在所述反力墙上；

7、所述导向限位器包括悬伸梁、限位滑轨，所述限位滑轨沿竖直方向固定在所述悬伸梁上，所述限位滑轨上设置有位移刻度尺，所述变形位移指示器被限制在所述限位滑轨的轨道内。

8、可选地，所述上支撑架还包括上固定板、上横梁，所述上固定板固定在所述反力墙上，所述上横梁固定在所述上固定板上，所述第一轴承部件、所述第二轴承部件分别设置在所述上横梁上。

9、可选地，所述上支撑架还包括上固定板、上横梁、上斜梁、上竖梁，所述上固定板固定在所述反力墙上，所述上斜梁位于所述上横梁的上方，所述上横梁的一端和所述上斜梁的一端分别固定在所述上固定板上，所述上横梁的另一端和所述上斜梁的另一端相互固定在一起，所述上竖梁固定在所述上横梁和所述上斜梁之间。

10、可选地，所述第一轴承部件设置在所述上竖梁上，所述第二轴承部件设置在所述上斜梁上。

11、可选地，所述下支撑架包括下固定板、下横梁，所述下固定板固定在所述反力墙上，所述下横梁固定在所述下固定板上。

12、可选地，所述下支撑架包括下固定板、下横梁、下斜梁，所述下固定板固定在所述反力墙上，所述下斜梁位于所述下横梁的下方，所述下横梁的一端和所述下斜梁的一端分别固定在所述下固定板上，所述下横梁的另一端和所述下斜梁的另一端相互固定在一起。

13、可选地，所述下支撑架还包括传感器放置框架，所述传感器放置框架设置在所述下横梁上，所述拉力传感器设置在所述传感器放置框架中。

14、可选地，在所述下横梁还设置了连接耳板，所述连接耳板固定在所述下横梁上，所述拉力传感器的下侧与所述连接耳板连接。通过消能装置在试验前后的最大变形量δd和拉力传感器测得的作用时间，得到近似的变形时程曲线(δ-t线)，根据消能装置在动力冲击作用下力－变形曲线(f-δ曲线)，通过计算f-δ曲线的包络面积ae求得消能装置的能量吸收值。

15、本实用新型提供了一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，上支撑架和下支撑架沿着竖直方向固定在反力墙上，在上支撑架上间隔设置第一轴承部件和第二轴承部件，拉力传感器固定在下支撑架上，消能装置的下侧与拉力传感器连接，消能装置的上侧与连接钢丝绳的一端连接，连接钢丝绳的另一端在依次穿过第一轴承部件、第二轴承部件后，与冲击试块连接；变形位移指示器固定在连接钢丝绳上，且位于第一轴承部件和消能装置之间，采用非接触式视觉测量系统测量变形位移指示器的位移。可以同步采集拉力和变形位移数据，并且，第一轴承部件、第二轴承部件不仅可以改变连接钢丝绳的导向，也可以限制连接钢丝绳的偏摆，或者结合导向限位器进一步限制连接钢丝绳的偏摆，使得变形位移δ测量更准确。本专利的产品填补了消能装置动力性能测试的空白。

技术特征：

1.一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于，包括反力墙、上支撑架、变形位移指示器、下支撑架、拉力传感器、消能装置、连接钢丝绳、冲击试块、非接触式视觉测量系统，所述上支撑架包括第一轴承部件、第二轴承部件，所述第一轴承部件和所述第二轴承部件间隔设置在所述上支撑架上，所述第二轴承部件在所述反力墙的垂直方向上位于所述第一轴承部件的外侧；

2.根据权利要求1所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述第一轴承部件包括第一滑槽，所述第二轴承部件包括第二滑槽，在所述连接钢丝绳穿过所述第一轴承部件、所述第二轴承部件后，所述连接钢丝绳位于所述第一轴承部件的所述第一滑槽和所述第二轴承部件的所述第二滑槽内。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：还包括导向限位器，所述导向限位器、所述上支撑架和所述下支撑架沿着所述反力墙的竖直方向固定在所述反力墙上；

4.根据权利要求3所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述上支撑架还包括上固定板、上横梁，所述上固定板固定在所述反力墙上，所述上横梁固定在所述上固定板上，所述第一轴承部件、所述第二轴承部件分别设置在所述上横梁上。

5.根据权利要求3所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述上支撑架还包括上固定板、上横梁、上斜梁、上竖梁，所述上固定板固定在所述反力墙上，所述上斜梁位于所述上横梁的上方，所述上横梁的一端和所述上斜梁的一端分别固定在所述上固定板上，所述上横梁的另一端和所述上斜梁的另一端相互固定在一起，所述上竖梁固定在所述上横梁和所述上斜梁之间。

6.根据权利要求5所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述第一轴承部件设置在所述上竖梁上，所述第二轴承部件设置在所述上斜梁上。

7.根据权利要求3所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述下支撑架包括下固定板、下横梁，所述下固定板固定在所述反力墙上，所述下横梁固定在所述下固定板上。

8.根据权利要求3所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述下支撑架包括下固定板、下横梁、下斜梁，所述下固定板固定在所述反力墙上，所述下斜梁位于所述下横梁的下方，所述下横梁的一端和所述下斜梁的一端分别固定在所述下固定板上，所述下横梁的另一端和所述下斜梁的另一端相互固定在一起。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：所述下支撑架还包括传感器放置框架，所述传感器放置框架设置在所述下横梁上，所述拉力传感器设置在所述传感器放置框架中。

10.根据权利要求9所述的边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，其特征在于：在所述下横梁还设置了连接耳板，所述连接耳板固定在所述下横梁上，所述拉力传感器的下侧与所述连接耳板连接。

技术总结
本技术提供了一种边坡柔性防护系统消能装置的动力性能测量装置，上支撑架和下支撑架固定在反力墙上，在上支撑架上间隔设置第一轴承部件和第二轴承部件，拉力传感器固定在下支撑架上，消能装置的下侧与拉力传感器连接，消能装置的上侧与连接钢丝绳的一端连接，连接钢丝绳的另一端在依次穿过第一轴承部件、第二轴承部件后，与冲击试块连接；变形位移指示器固定在连接钢丝绳上，且位于第一轴承部件和消能装置之间，采用非接触式视觉测量系统测量变形位移指示器的位移。可以同步采集拉力和变形位移数据，并且，不仅可以改变连接钢丝绳的导向，也可以限制连接钢丝绳的偏摆，使得变形位移Δ测量更准确，填补了消能装置动力性能测试的空白。

技术研发人员：岳超,刘博文,王刚,张一帆,路途广,麦艺馨,舒小辉,罗磊,田波
受保护的技术使用者：四川奥思特边坡防护工程有限公司
技术研发日：20230314
技术公布日：2024/1/15